ứng dụng bộ đọc xung hsc để xác định vị trí

Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, tự động hóa sản xuất đã và đang trở thành một yêu cầu cấp thiết đối với hầu hết các lĩnh vực. Việc điều khiển, giám sát, vận hành dễ dàng các hệ thống tự động sẽ mang lại hiệu quả cao trong sản xuất, đồng thời giảm được chi phí. Do đó cần một đội ngũ nhân viên kỹ thuật lành nghề để có thể đáp ứng được yêu cầu công việc, không ngừng cập nhật kiến thức để có thể khai thác tối đa các thiết bị một cách hiệu quả nhất. Dòng PLC S7 200 đã được trang bị cho phòng Tự động Hóa và Quản lý năng lượng, Bộ môn Tự Động Hóa, Khoa Công Nghệ, Trường Đại Học Cần Thơ. Bên cạnh đó, Điều khiển và giám sát hệ thống nói chung là một phần nhỏ trong hệ thống sản xuất linh hoạt thực tế. Chính vì lẽ đó, chúng em chọn đề tài : Ứng Dụng Bộ Đọc Xung HSC Của PLC S7 200 Để Xác Định Vị Trí, nhằm tiếp xúc với các thiết bị mới và làm quen với tình hình sản xuất mới để không còn bỡ ngỡ khi đứng vào hàng ngũ kỹ sư trẻ tương lai. Đề tài này giúp tiếp cận, ứng dụng bộ PLC mới vào thiết kế mô hình điều khiển với S7 200. Mô hình được dùng để bổ sung mô hình thí nghiệm cho phòng thí nghiệm Tự động hóa và quản lí năng lượng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA ĐỒ ÁN MÔN HỌC PLC ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG BỘ ĐỌC XUNG HSC ĐỂ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ Cán Bộ Hướng Dẫn Sinh Viên Thực Hiện TRẦN LÊ TRUNG CHÁNH TRỊNH QUỐC TÀI MSSV: B1305742 Tháng 5/2016 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, tự động hóa sản xuất trở thành yêu cầu cấp thiết hầu hết lĩnh vực Việc điều khiển, giám sát, vận hành dễ dàng hệ thống tự động mang lại hiệu cao sản xuất, đồng thời giảm chi phí Do cần đội ngũ nhân viên kỹ thuật lành nghề để đáp ứng yêu cầu công việc, không ngừng cập nhật kiến thức để khai thác tối đa thiết bị cách hiệu Dòng PLC S7 200 trang bị cho phòng Tự động Hóa Quản lý lượng, Bộ môn Tự Động Hóa, Khoa Công Nghệ, Trường Đại Học Cần Thơ Bên cạnh đó, Điều khiển giám sát hệ thống nói chung phần nhỏ hệ thống sản xuất linh hoạt thực tế Chính lẽ đó, chúng em chọn đề tài : Ứng Dụng Bộ Đọc Xung HSC Của PLC S7 200 Để Xác Định Vị Trí, nhằm tiếp xúc với thiết bị làm quen với tình hình sản xuất để không bỡ ngỡ đứng vào hàng ngũ kỹ sư trẻ tương lai Đề tài giúp tiếp cận, ứng dụng PLC vào thiết kế mô hình điều khiển với S7 200 Mô hình dùng để bổ sung mô hình thí nghiệm cho phòng thí nghiệm Tự động hóa quản lí lượng 1.2 MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI -Tìm hiểu ứng dụng đọc xung HSC PLC S7 200 -Thiết kế giao diện HMI để điều khiển giám sát CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Nội dung     Tìm hiểu hình cảm ứng HMI EASYVIEW MT6070iH Tìm hiểu phần mềm EASY BUILDER 8000 Tìm hiểu đọc xung tốc độ cao HSC S7 200 Tìm hiểu Encoder 500 xung 2.1 MÀN HÌNH CẢM ỨNG HMI EASYVIEW MT6070iH 2.1.1 Giới thiệu tổng quan hình Weinview MT6070iH Màn hình cảm ứng HMI MT6070iH ngày sử dụng rộng rãi công nghiệp đời sống hàng ngày với nhiều ưu điểm bật Khả giao tiếp với nhiều loại thiết bị đồng thời hỗ trợ giao diện với người để điều khiển giám sát cách trực quan Hỗ trợ hiển thị nhiều màu sắc với độ nét cao, hiển thị nhiều loại font chữ kể tiếng Việt Ngoài lập trình với phần mềm lập trình giao diện miễn phí dễ dàng sử dụng 2.1.2 Thông số kỹ thuật hình Weinview MT6070iH Tổng quát hình cảm ứng HMI MT6070iH Kích thước hình: inches, 65536 màu Độ phân giải 800x480 CPU 32bit cấu trúc RISC, tốc độ 400Mhz với 64MB nhớ RAM DDR2 on board, nhớ Flash lên đến 128MB COM 1: RS-232/RS-485 2w/4w COM 3: RS-485 2w cổng USB 1.1 cổng USB 2.0 Nguồn cấp cho hình: 24V±20% Kích thước tổng (Rộng x Dài x Cao): 200x146x42,5mm Trọng lượng 0.85 kg Phần mềm lập trình EB 8000 V2.0 phiên Các cổng giao tiếp hình HMI MT6070iH: Mặt sau hình 2.2 PHẦN MỀM EASY BUILDER 8000 2.2.1 Giới thiệu phần mềm EB 8000 EB 8000 phần mềm hãng Weintek sử dụng để lập trình cho hình cảm ứng HMI Yêu cầu phần cứng: CPU: INTEL Pentium II Memory: 64MB Hard Disk: 2.5GB CD-ROM: 4X Display: 256 color SVGA with 800 x 600 Trên cấu hình tối thiểu, hầu hết máy tính đáp ứng Phần mềm chạy hệ điều hành Windows 2000 /Windows XP/Windows /Windows 8… Sử dụng EB 8000 để thiết kế giao diện lập trình cho hình HMI MT6070iH 2.2.2 Cài đặt EB 8000 D-Click vào file cài đặt phần mềm Chọn [Install], cửa sổ ra-chọn [Next]-> Chọn ổ đĩa- nơi cài đặt phần mềm->[Next] Hoàn tất cài đặt: 2.2.3 Tạo project Khởi động phần mềm, vào [file] -> [New] Chọn model HMI: Bấm [OK] tiếp tục cài đặt thuộc tính cho Project: Bây ta tạo giao diện cho HMI nút lệnh công cụ: Trước tiên ta chọn màu cho hình cách Click chuột phải vào vùng hình giao diện, chọn [Attribue] Trong phần Backround ta chọn màu phù hợp bấm [OK] Tạo nút nhấn hình cách nhấp vào nút Toggle Switch công cụ: Chọn thuộc tính, màu sắc, hình dạng cho nút nhấn sau bấm [OK]: 2.2.4 Lưu biên dịch Project Chọn [file]->[Save] bấm vào biểu tượng hình đĩa mềm để chọn nơi lưu Project Sau chọn [Tools]->[Complie] bấm vài biểu tượng Complie để biên dịch Biên dịch thành công: 2.2.5 Chạy mô Có hai chế độ mô phỏng: mô Off-line On-line, mô On-line đòi hỏi phải có kết nối với thiết bị (PLC) Sau chọn nút mô phỏng, hình mô ra: 2.2.6 Download Project xuống HMI Chọn [Tools] ->[Download] bấm nút [F7] bàn phím để download giao diện xuống HMI 2.2.7 Một số nút lệnh EB 8000 Bit Lamp Biểu tượng: Chức năng:Sử dụng hai trạng thái (ON / OFF) địa bit định để điều khiển xuất hay nhiều đối tượng hình Được dùng để làm bật chế độ hành hoạt động, tạo báo động số trạng thái, cung cấp thông tin dòng văn Bit điều khiển dùng phép / vô hiệu hóa nhóm đối tượng Word Lamp Biểu tượng: Chức năng:Dùng để hiển thị hình dạng tương ứng theo địa định trước Set Bit Biểu tượng: Chức năng:Thay đổi trạng thái địa bit định PLC HMI Set Word Biểu tượng: Chức năng:Ghi giá trị mặc định cho ghi PLC HMI Function Key Biểu tượng: Chức năng:Mở, đóng quay trở lại cửa sổ hình trước Nó dùng để thiết kế nút nhấn keypad Toggle Switch Biểu tượng: Chức năng:Toggle Switch Object kết hợp Bit-Lamp Set-Bit object Toggle Switch điều khiển bit device hình dạng, ảnh hoăc nhãn (label) Multi State Biểu tượng: Chức năng:Multi-state kết hợp Word Lamp Set Word object Multi-state dùng để hiển thị trạng thái đặt giá trị cho word device Options List Biểu tượng: Chức năng: Option List dùng để hiển thị hộp danh sách, danh sách thả xuống, mục mà người dùng xem chọn Một người sử dụng chọn mục, giá trị tương ứng với mục ghi vào địa định Numeric Input Biểu tượng: Chức năng: Numeric Input dùng để nhập vào giá trị định để hiển thị lên hình thông qua bàn phím bên 10 ASCII Input Object Biểu tượng: Chức năng: Dùng để hiển thị giá trị word device định dạng ASCII ASCII Input nhận liệu vào từ keypad thay đổi giá trị word device 11 Indirect Window Biểu tượng: Chức năng: Indirect Window: Xác định vị trí cửa sổ popup( vị trí, kích thước) 12 Direct Window Biểu tượng: Chức năng: Direct Window: object để xác định vị trí cửa sổ popup (vị trí / kích thước) Khi nội dung bit device thiết lập ON / OFF, cửa sổ bật lên vị trí định trước Cửa sổ popup đóng nội dung bit device reset Hệ thống hoạt động nội dung bit device thay đổi (OFF → ON, ON → OFF) 13 Moving Shape Biểu tượng: Chức năng: Moving Shape: Dùng để xác lập trạng thái khoảng cách di chuyển cho Object 14 Animation Biểu tượng: Chức năng: Animation: Đặt hình ảnh, hình dạng với nhãn hình vị trí cụ thể xác lập trước liệu từ PLC 15 Bar Graph Biểu tượng: độ xác điều khiển phương pháp điều khiển Không vẽ hình nhiên encoder có cặp thu phát khác đặt đường tròn với kênh A lệch chút (lệch M+0,5 rãnh), kênh B encoder Tín hiệu xung từ kênh B có tần số với kênh A lệch pha 90o Bằng cách phối hợp kênh A B người đọc biết chiều quay động Hình 2.17:Hai kênh A B lệch pha encoder Hình hình thể trí cảm biến kênh A B lệch pha Khi cảm biến A bắt đầu bị che cảm biến B hoàn toàn nhận hồng ngoại xuyên qua, ngược lại Hình thấp dạng xung ngõ kênh Xét trường hợp motor quay chiều kim đồng hồ, tín hiệu “đi” từ trái sang phải Lúc tín hiệu A chuyển từ mức cao xuống thấp (cạnh xuống) kênh B mức thấp Ngược lại, động quay ngược chiều kim đồng hồ, tín hiệu “đi” từ phải qua trái Lúc này, cạnh xuống kênh A kênh B mức cao Như vậy, cách phối hợp kênh A B xác định góc quay (thông qua số xung) mà biết chiều quay động (thông qua mức kênh B cạnh xuống kênh A >> + đỏ >> - đen >> Kênh A,B vàng, xanh >> Kênh Z trắng CHƯƠNG III: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Nội dung  Sơ đồ khối hệ thống  Thiết kế phần cứng cho hệ thống  Thiết kế phần mềm cho hệ thống Kết đạt 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG HMI 6070ih PLC S7 200 ENCODER Hệ thống gồm có khối chính: - Màn hình cảm ứng cho phép giao tiếp với người dùng đồng thời xuất tín hiệu điều khiển - PLC S7 200 nhận liệu xung đếm từ Encoder sau thông qua đếm tốc cao HSC để tính toán xuất kết lên hình HMI - Encoder tạo tín hiệu xung vuông 3.2 THIẾT KẾ PHẦN MỀM 3.2.1 Lưu đồ giải thuật chương trình Main: Hsc: 3.2.2 Code chương trình Main: Hsc: 3.2.3 Giao diện HMI CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận: Qua trình thực hiện, đề tài hoàn thành theo tiến độ đạt số kết sau: - - Thiết kế lập trình giao diện cho hình HMI MT6070iH phần mềm EASYBUILDER 8000 Lập trình giao tiếp hình cảm ứng, PLC Encoder Truyền liệu từ hình cảm ứng HMI MT6070iH đến PLC Hạn chế đề nghị: Hệ thống hoạt động ổn định đạt yêu cầu đặt số hạn chế: - Sản phẩm thô làm thủ công Chưa giao tiếp nhận liệu từPLC hình cảm ứng Từ hạn chế nêu trên, nghiên cứu sau khắc phục hoàn chỉnh hệ thống với hình thức đẹp nhận liệu từ PLC để đảm bảo tín hiệu truyền đủ, thiết kế thêm giao diện giám sát hệ thống dựa vào tín hiệu trả về, mở rộng đối tượng điều khiển hệ thống [...]... điều khiển của HSC3 , HSC4 , HSC5 Bộ đếm HSC3 HSC4 HSC5 Byte trạng thái SMD136 SMD146 SMD156 Byte điều khiển SMD137 SMD147 SMD157 Ghi chú Gía trị đặt SMD42 SMD52 SMD62 SMD142 SMD152 SMD162 Ghi chú 2.3.12 Gía trị tức thời, giá trị đặt Bộ đếm HSC0 HSC1 HSC2 HSC3 HSC4 HSC5 Gía trị tức thời SMD38 SMD48 SMD58 SMD148 SMD158 SMD168 2.3.13 Các bước khởi tạo bộ đếm HSC Dùng chu kỳ quét đầu tiên(SM0.1) để gọi chương... kiện nhỏ hơn chu kỳ quét của PLC) HSC là bộ đếm tốc độ cao, được sử dụng để đếm những sự kiện xãy ra với tần số lớn mà các bộ đếm thông thường trong PLC không đếm được.VD: Tín hiệu xung từ encoder… HSC cung cấp một khối đếm xung cho encoder Một encoder cung cấp một số lượng xung nhất định đối với mỗi vòng quay của trục và một xung reset Các xung này là ngõ vào cho HSC HSC được cung cấp các giá trị đặt... sử dụng để bật/tắt 1 bit hay xác định giá trị thời gian ở word 27 Backup Biểu tượng: Chức năng: Backup được dùng để sao lưu dữ liệu (RW, RW_A), từ “event log” và dữ liệu được lấy mẫu từ USB hoặc từ những thiết bị từ xa 28 Media Player Biểu tượng Chức năng: Dùng để phát những đoạn video, âm thanh 2.3 BỘ ĐỌC XUNG HSC CỦA PLC S7 200 (HSC: HIGH SPEED COUNTER) 2.3.1 Giới thiệu về HSC Bộ đếm thường: Bộ đếm... thái của các bit HSC - Thông số N cho biết tên cụa HSC CPU 222, 221 có 4 HSC: 0,3,4,5 CPU 224, 224XP, và 226 có 6 HSC: 0,1,2,3,4,5 2.3.5 Các Mode đếm của bộ điếm Mỗi bộ đếm đều có những Mode đếm khác nhau Tùy vào từng ứng dụng cụ thể mà người lập trình lựa chọn Mode đếm cho phù hợp Dưới đây trình bày Mode đếm của các bộ đếm tiêu biểu HSC0 ( Chỉ có 1 Mode đếm) Mode 0 Mode 0 1 2 3 Đặc điểm Bộ đếm 1 pha,... dụng SM36.1 Không sử dụng SM36.2 Không sử dụng SM36.3 Không sử dụng SM36.4 Không sử dụng SM36.5 Chiều đang đếm, 1:Đếm lên, 0:Đếm xuống SM36.6 Kết quả so sánh tức thời, 0:Nếu CV PV, 1:Nếu CV = PV SM36.7 Kết quả so sánh tức thời, 0:Nếu CV PV, 1:Nếu CV > PV 8.2 Byte trạng thái của HSC1 SM46.0 Không sử dụng SM46.1 Không sử dụng SM46.2 Không sử dụng SM46.3 Không sử dụng SM46.4 Không sử dụng SM46.5 Chiều... của HSC2 SM56.0 Không sử dụng SM56.1 Không sử dụng SM56.2 Không sử dụng SM56.3 Không sử dụng SM56.4 Không sử dụng SM56.5 Chiều đang đếm, 1:Đếm lên, 0:Đếm xuống SM56.6 Kết quả so sánh tức thời, 0:Nếu CV PV, 1:Nếu CV = PV SM56.7 Kết quả so sánh tức thời, 0:Nếu CV PV, 1:Nếu CV > PV 2.3.9 Ý nghĩa các bit của byte điều khiển thái khi lập trình cho HSC 9.1 Byte điều khiển của HSC0 SM37.0 Không sử dụng. .. trị đếm cho HSC tương ứng STT 1 2 3 4 5 6 Bộ Đếm HC0 HC1 HC2 HC3 HC4 HC5 Vùng nhớ khai báo SMB36 đến SMB45 SMB46 đến SMB55 SMB56 đến SMB65 SMB136 đến SMB145 SMB146 đến SMB155 SMB156 đến SMB165 Chú thích Mỗi HSC sử dụng 10 byte 2.3.4.Các lệnh lad cho HSC 4.1 Lệnh HDEF Lựa chọn mode hoạt động, nguồn xung clock, hướng, chiều đếm, Start và hàm Reset cho HSC Gọi lần đầu bằng SM0.1 4.2 Lệnh HSC - Cấu hình... preset value Để nạp các giá trị này vào Counter:  Cấu hình byte điều khiển  Nạp các giá trị mới vào các thanh ghi SMD tương ứng  Gọi lệnh HSC để cho phép Counter chạy và load giá trị mới Gía trị hiện tại của Counter có thể đọc được bằng cách đọc các thanh ghi HCx tương ứng ( HC vùng nhớ dành cho High Speed Counter) 2.3.18 Các bit trạng thái dùng cho HSC Các bit trạng thái này chỉ có tác dụng trong... HSC để nạp trị mới 2.3.21 Tắt Timer Cấu hình byte điều khiển (SMB47) • • • • • SMB47.7 = 0: Tắt Timer SMB47.6 = 0: no update current value SMB47.5 – 0: no update preset value … Gọi lại HSC để cấu hình Timer 2.4 ENCODER 2.4.1 Nguyên lí hoạt động của encoder Encoder mục đích dùng để quản lý vị trí góc của một đĩa quay, đĩa quay có thể là bánh xe, trục động cơ, hoặc bất kỳ thiết bị quay nào cần xác định. .. kỳ thiết bị quay nào cần xác định vị trí góc Encoder được chia làm 2 loại, absolute encoder(tuyệt đối) và incremental encoder(tương đối) Encoder tuyệt đối chỉ rõ ràng vị trí của encoder, chúng ta không cần xử lý gì thêm, cũng biết chính xác vị trí của encoder ,encoder tương đối chỉ có 1, 2, hoặc tối đa là 3 vòng lỗ Cứ mỗi lần đi qua một lỗ, chúng ta phải lập trình để thiết bị đo đếm lên 1 Do vậy, encoder